北京市第十一中学2024-2025学年高三上学期9月诊断化学试题

这是一份北京市第十一中学2024-2025学年高三上学期9月诊断化学试题，共11页。试卷主要包含了下列方程式与所给事实相符的是，下列实验不能达到对应目的的是等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 V 51
第一部分（选择题 共42分）
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A．碳、硅、锗属于同主族元素 B．第一电离能：C＞Si
C．红外光谱法可直接确定石墨烯的晶体结构 D．硅和锗常用作半导体材料
2．下列化学用语或图示表达不正确的是
H+
[ Cl ]−
A．HCl的电子式为 B．甲酸甲酯的结构简式为HCOOCH3
C．2pz电子云图为 D．NH3的空间结构模型为
3．下列有关性质的比较，能用元素周期律解释的是
A．熔点：SiO2 ＞ CO2 B．酸性：H2SO3 ＞ H2CO3
C．碱性：NaOH ＞ LiOH D．热稳定性：Na2CO3 ＞ NaHCO3
4．下列物质的应用中，与氧化还原反应无关的是
A．NH3用于制硝酸 B．NaOH溶液用于吸收CO2
C．FeCl3溶液用于刻蚀铜板 D．新制氢氧化铜悬浊液用于检验醛基
5．抗生素克拉维酸具有抗菌消炎的功效，其结构简式如下。下列关于克拉维酸的说法不正确的是
A．分子内只含有1个手性碳原子
B．分子内含有4种含氧官能团
C．分子间可形成氢键
D．可发生取代反应和加成反应
点燃
6．下列方程式与所给事实相符的是
A．Na在空气中燃烧：4Na + O2＝＝＝ 2Na2O
B．向H2S溶液中通入SO2，产生黄色沉淀： SO2 + 2H2S ＝＝＝ 3S↓+ 2H2O
C．室温下用稀HNO3溶解铜：Cu＋2NO－3 + 4H+ ＝＝＝ Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O
D．向AlCl3溶液中加入过量氨水，产生白色沉淀：Al3+ + 3OH- ＝＝＝ Al(OH)3↓
7．下列实验不能达到对应目的的是
高温
8．还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b。下列说法正确的是
A．铁与水蒸气反应：2Fe + 3H2O(g) ===== Fe2O3 + 3H2
B．肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2
C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说
明铁粉未完全反应
D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体
中含有Fe2O3
9．下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液pH增大的是
A．向饱和NaCl溶液中先通入NH3，后通入CO2，产生白色沉淀
B．向NaHSO3溶液中加入Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀
C．向BaCl2溶液中先通入SO2，后通入O2，产生白色沉淀
D．向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液，紫色褪去
10．刺槐素是一种黄酮化合物，有抗氧化、抗炎、抗癌的作用，其结构简式如下图所示。下列关于刺槐素的说法正确的是
A．分子式为C15H12O5
B．分子中碳原子的杂化方式均为sp2
C．1ml该化合物最多可以和7 ml H2反应
D．能与甲醛发生聚合反应
11．硅是电子工业的重要材料。利用石英砂（主要成分为SiO2）和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。
已知：电负性：Si＜H
下列说法不正确的是
A．Ⅰ中引燃时用镁条，利用了镁条燃烧放出大量的热
B．Ⅱ中主要反应有：MgO + 2HCl === MgCl2 + H2O、Mg2Si + 4HCl === 2MgCl2 + SiH4↑
C．为防止SiH4自燃，Ⅱ需隔绝空气
D．过程中含硅元素的物质只体现氧化性
12．某小组欲测定Na2O2与呼出气体反应后的混合物中剩余Na2O2的质量分数，下列方案中，合理的是
A．取a克混合物与足量水充分反应，加热，收集到标准状况下b L干燥气体
B．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
C．取a克混合物与足量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到b克固体
D．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
13．研究[C(NH3)6]SO4溶液的制备、性质和应用。
① 向CSO4溶液中逐滴加入氨水，得到[C(NH3)6]SO4溶液。
② 分别将等浓度的CSO4溶液、[C(NH3)6]SO4溶液放置于空气中，一段时间后，
加入浓盐酸，前者无明显现象，后者产生使淀粉KI溶液变蓝的气体。
③ [C(NH3)6]SO4溶液可处理含NO的废气，反应过程如下。下列说法正确的是
A．①中，C属于d区元素，[C(NH3)6]SO4中C的配位数为6
B．②中，CSO4溶液中的C2+浓度比[C(NH3)6]SO4溶液中的高，CSO4的还原性比
[C(NH3)6]SO4的强
C．③中，[C(NH3)6]2+转化为 [(NH3)5C-O-O-C(NH3)5]4+，C元素的化合价不变
D．③中，降低pH可显著提高NO的去除率
14．某实验小组用如下实验测定海带预处理后所得溶液的碘含量，实验步骤及现象如下：
已知: I2 + 2Na2S2O3 ＝＝＝ 2NaI + Na2S4O6下列说法不正确的是：
A．溶液b为蓝色是因为发生了反应：H2O2 + 2I- + 2H+ ＝＝＝ I2 + 2H2O
B．该实验可证明蓝色恢复与空气无关
C．溶液反复由无色变蓝的原因可能是H2O2氧化I-的反应速率比Na2S2O3还原I2的反应速率快
D．上述实验不能准确测定待测液中的碘含量，应补充实验步骤：滴定前向溶液b中加少量MnO2，反应至不再产生气泡，过滤，对滤液进行滴定
15．（9分）[FeF6]3-与许多金属离子或NH＋4形成的化合物有广泛的用途。
（1）基态Fe原子的价层电子轨道表示式为_______。
（2）钢铁表面成膜技术是钢铁防腐的重要方法。工业上利用某种转化液使钢铁表面形成致密的K3[FeF6]膜以进行防腐，该转化液是含KF、HNO3、(NH4)2S2O8（或H2O2）等物质的溶液（pH ≈ 2）。 S2O2-8的结构如下：
= 1 \* GB3 ①比较O原子和S原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由:_______。
= 2 \* GB3 ②下列说法正确的是_______（填字母）。
a．(NH4)2S2O8能将Fe2+氧化为Fe3+的可能原因是含有“-O-O-”结构
b．依据结构分析，(NH4)2S2O8中硫元素的化合价为+7价
c．S2O2-8中“S－O－O”在一条直线上
③ 转化液pH过小时，不易得到K3[FeF6]，原因是_______。
（3）[FeF6]3-与NH＋4形成的化合物可以作为锂离子电池的电极材料。
①化合物(NH4)3[FeF6]中的化学键类型有_______（填字母）。
a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．金属键 e．配位键
② (NH4)3[FeF6]的晶胞形状为立方体，边长为a nm，结构如下图所示:
图中“ ”代表的是_______（填“NH＋4”或“[FeF6]3-”）。
16．（11分）黄铜矿（主要成分为CuFeS2）可用于冶炼Cu2O，主要物质转化过程如下：
黄铜矿
Cu2S
O2
Cu2O
SO2
（1）Cu2S与O2共热制备Cu2O的反应中，化合价升高的元素是 。
（2）为减少SO2对环境的污染，在高温时可以用CaO将其转化为CaSO4，反应的化学方程式为 。
（3）SO2中心原子的杂化方式是 ，用价层电子对互斥理论解释SO2的空间结构不同于CO2的原因： 。
（4）下图中，表示Cu2O晶胞的是 （填“图1”或“图2”）。
（5）Cu2O与Cu2S都可视为离子晶体，且结构相似，但Cu2O的熔点比Cu2S的高约100℃，原因是 。
（6）CuFeS2的晶胞如图3所示。
① 图4所示结构单元不能作为CuFeS2晶胞的原因是 。
② 从图3可以看出，每个CuFeS2晶胞中含有的Cu原子个数为 。
③ 已知：CuFeS2晶体的密度是4.30 g·cm⁻³，阿伏伽德罗常数的值为NA。
CuFeS2晶胞中底边边长a＝ pm（用计算式表示；1 cm＝1010 pm；CuFeS2的摩尔质量为184 g·ml-1）。
17．（12分）研究人员合成了一种普鲁士蓝（PB）改性的生物炭（BC）复合材料（BC-PB），并将其应用于氨氮废水（含NH3、NH4+）的处理。
资料：
① 普鲁士蓝（PB）是亚铁氰化铁的俗称，化学式为Fe4[Fe(CN)6]3，难溶于水。
② BC-PB中，PB负载在BC表面，没有产生新化学键，各自化学性质保持不变。
Ⅰ．复合材料BC-PB的合成
KOH溶液
K4[Fe(CN)6]溶液
K4[Fe(CN)6]·3H2O
BC-PB
HCN气体
过量Fe粉
i
ii
FeCl3溶液
生物炭
iii
（1）下列关于i中HCN参与反应的说法正确的是 （填字母）。
a．提供H+，与Fe反应 b．提供H+，与OH-反应
c．提供CN-，与Fe2+配位 d．提供CN-，与K+反应
（2）ii中分离得到K4[Fe(CN)6]·3H2O的操作包括加热浓缩、 。
（3）iii中生成普鲁士蓝反应的离子方程式为 。
（4）添加造孔剂可以增加BC的孔道数目和容量。造孔剂的造孔原理之一是在一定条件下分解产生气体。700°C时，KHCO3造孔原理的化学方程式为 。
Ⅱ．氨氮废水处理
用NH4Cl溶液模拟氨氮废水。实验发现pH＝2时，在BC-PB体系中加入H2O2，可将氨氮转化为无毒气体N2，提高氨氮的去除率。其原理为：
i．Fe4[Fe(CN)6]3 + 3H2O2 + 3H+ ==== 3Fe[Fe(CN)6] + Fe3+ + 3·OH + 3H2O
ii．·OH将氨氮氧化为N2
（5）ii的离子方程式为 。
（6）用BC-PB和H2O2混合处理1000 L某氨氮含量（以NH4Cl质量计算）为120 mg·L-1的废水。实验结束后，收集到22.4 LN2（已折算成标准状况）。
①实验中消耗的H2O2的质量至少为 g。
② 处理后的废水中氨氮含量为 mg·L-1（废水体积变化忽略不计），达到了污水排放标准要求（≤15 mg·L-1）。
18.（13分）螺环化合物M具有抗病毒、抗肿瘤功能，其合成路线如下：
已知：
Ⅰ.
Ⅱ.
（1）A→B的反应类型为_______。
（2）C中含有的官能团是_______。
（3）D→E的化学方程式为_______。
（4）试剂a的分子式为C4H5O3Cl，其结构简式为_______。
（5）H分子中含有一个六元环和一个五元环。I的结构简式为_______。
（6）关于J的说法正确的是_______。
a. 含有手性碳原子
b. 能发生消去反应
c. 在加热和Cu催化条件下，不能被O2氧化
d．存在含苯环和碳碳三键的同分异构体
（7）E、K中均含有“—C≡N”，K的结构简式为_______。
19.（13分）某小组同学探究FeSO4溶液与NaClO溶液的反应。
实验Ⅰ：向敞口容器中加入一定体积0.1ml· L-1 FeSO4溶液，不断搅拌，逐滴加入pH≈13的84消毒液，溶液pH变化曲线如下图所示（从 B 点开始滴入 84 消毒液）。
B～C段，开始时产生红褐色沉淀，随后沉淀消失，溶液变为暗红色；
C点之后，逐渐产生大量黄色沉淀，有刺激性气味气体产生，溶液颜色明显变浅。
已知：25℃，饱和NaClO溶液的pH约为11，Fe3+完全沉淀时的pH≈ 3。
（1）Cl2通入NaOH溶液可得上述84消毒液，该84消毒液中阴离子主要有_______。
（2）A～B 段，FeSO4溶液在搅拌下pH略有下降，用离子方程式解释原因_______。
（3）B～C 段，产生红褐色沉淀的离子方程式为_______。
查阅资料可知，暗红色物质为聚合硫酸铁，是一种无机高分子化合物，其主要阳离
子的结构为 ，该阳离子中Fe的配位数为_______。
（4）取少量C点溶液，加入_______（补充试剂和现象），证明溶液中无Fe2+。C点之后产生的黄色沉淀经检验为铁黄（FeOOH），写出暗红色物质转化为黄色沉淀的离子方程式_______。
实验 = 2 \* ROMAN II：向敞口容器中加入一定体积的pH≈13的84消毒液，不断搅拌，逐滴加入0.1ml·L-1 FeSO4溶液，溶液pH变化曲线如下图所示。
E→H段，迅速产生大量红褐色沉淀且逐渐增多，H后开始产生有刺激性气味的气体，最终得到暗红色溶液和大量黄色沉淀。
已知：Cl2、HClO、ClO-在不同pH条件下的百分含量如下图：
（5）G→H段pH骤降的原因是_______ (用离子方程式表示)。
（6）综合以上实验，FeSO4溶液与NaClO溶液的反应产物与_______有关。
CACBA BDBDD DAAC
15．（9分）6个空
（1） 3d 4s
（2）① 第一电离能O＞S。O和S为同主族元素，电子层数S＞O，原子半径S＞O，原子核对最外层电子的吸引作用O＞S。
② a
③ c(H+)较大，F-与H+结合形成HF，c(F-)降低，不易与Fe3+形成[FeF6]3-
（3）① abe
② [FeF6]3-
16．（11分）（9个空）
高温
（1）S（1分）
（2）2SO2 + O2 + 2CaO ===== 2CaSO4
（3）sp2（1分）
SO2价层电子对数为3，其中孤电子对数为1，因此是V形分子；CO2价层电子对
数是2，但没有孤电子对，因此是直线形分子
（4）图1（1分）
（5）二者同属离子晶体，且结构相似，但是O2-的半径比S2-小，Cu2O晶体中的离子间
距小于Cu2S晶体中的，Cu2O晶体离子键作用（或晶格能）较Cu2S晶体更强（或
大），因此熔点更高（1分）
（6）① 图4中上底面中心的黑色原子（Fe）无法与下底面中心的白色原子（Cu）在平
移之后实现无隙并置 （1分）
② 4（1分）
③ 33684.3NA×1010
17．（12分）（7个空）
（1）abc
（2）冷却结晶、过滤洗涤
700℃
（3）3[Fe(CN)6]4- + 4Fe3+ ===== Fe4[Fe(CN)6]3↓
（4）2KHCO3 ===== K2CO3 + CO2↑+ H2O
（5）6 ·OH + 2NH+ 4 ===== N2↑+ 6H2O + 2H+
（6）①204 ②13
18. （13分）（7个空）
（1）取代反应
（2）碳氯键（或氯原子）、羧基
一定条件
（3）
O
（4）ClCCOOC2H5
（5）
（6）ad
（7）
19. （13分）（8个空）
（1）Cl- 、ClO-、 OH-
（2）4Fe2+ + O2 + 10H2O ＝＝＝ 4Fe(OH)3 + 8H+
（3）2Fe2+ + ClO- + 5H2O ＝＝＝ 2Fe(OH)3↓+ Cl- + 4H+; 4
（4）铁氰化钾溶液，不产生蓝色沉淀；
+ m OH- ＝＝＝ 3nFeOOH↓+ 3n+m2 H2O 或

+ m OH- ＝＝＝ 3nFeOOH↓+ m H2O
（或用ClO-代替OH-进行配平，合理给分）
（5）2Fe2+ + HClO + 5H2O ＝＝＝ 2Fe(OH)3↓ + Cl- + 5H+
（6）pH、反应物的相对用量、氧化剂还原剂的种类等 （合理给分）
A
B
C
D
比较Na2CO3 和NaHCO3的热稳定性
除去CO2中混有的
少量HCl
比较Fe和Cu
的金属活动性
比较氧化性：
Cl2＞Br2＞I2